Inligting

18: Diereproduksie en -ontwikkeling - Biologie

18: Diereproduksie en -ontwikkeling - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

18: Diereproduksie en -ontwikkeling

Inleiding

In die diereryk het elke spesie sy unieke aanpassings vir voortplanting. Ongeslagtelike voortplanting produseer geneties identiese nageslag (klone), terwyl in seksuele voortplanting die genetiese materiaal van twee individue kombineer om nageslag te produseer wat geneties verskil van hul ouers. Tydens seksuele voortplanting kan die manlike gameet (sperm) binne die vroulike liggaam geplaas word vir interne bevrugting, die sperm kan in die omgewing gelaat word sodat die wyfie kan optel en in haar liggaam plaas, of beide sperm en eiers kan vrygelaat word in die omgewing vir eksterne bemesting. Seeperdjies verskaf 'n voorbeeld van laasgenoemde, maar met 'n kinkel (Figuur 18.1). Na 'n paringsdans laat die wyfie eiers in die manlike seeperdjie se abdominale broeissak vry en die mannetjie stel sperm vry in die water, wat dan hul weg in die broeissak vind om die eiers te bevrug. Die bevrugte eiers ontwikkel vir 'n paar weke in die sakkie.

As 'n Amazon Associate verdien ons uit kwalifiserende aankope.

Wil jy hierdie boek aanhaal, deel of wysig? Hierdie boek is Creative Commons Attribution License 4.0 en jy moet OpenStax toeskryf.

    As jy die hele of 'n gedeelte van hierdie boek in 'n gedrukte formaat herverdeel, moet jy die volgende erkenning op elke fisiese bladsy insluit:

  • Gebruik die inligting hieronder om 'n aanhaling te genereer. Ons beveel aan om 'n aanhalingsinstrument soos hierdie een te gebruik.
    • Skrywers: Samantha Fowler, Rebecca Roush, James Wise
    • Uitgewer/webwerf: OpenStax
    • Boektitel: Concepts of Biology
    • Publikasiedatum: 25 Apr 2013
    • Plek: Houston, Texas
    • Boek URL: https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/1-introduction
    • Afdeling-URL: https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/18-introduction

    © 12 Januarie 2021 OpenStax. Handboekinhoud wat deur OpenStax vervaardig word, is gelisensieer onder 'n Creative Commons Attribution License 4.0-lisensie. Die OpenStax-naam, OpenStax-logo, OpenStax-boekomslae, OpenStax CNX-naam en OpenStax CNX-logo is nie onderhewig aan die Creative Commons-lisensie nie en mag nie sonder die vooraf en uitdruklike skriftelike toestemming van Rice University gereproduseer word nie.


    18.1 Hoe diere voortplant

    Sommige diere produseer nageslag deur ongeslagtelike voortplanting terwyl ander diere nageslag deur seksuele voortplanting produseer. Beide metodes het voordele en nadele. Ongeslagtelike voortplanting produseer nageslag wat geneties identies is aan die ouer omdat die nageslag almal klone van die oorspronklike ouer is. 'n Enkele individu kan nageslag ongeslagtelik voortbring en groot getalle nageslag kan vinnig voortgebring word, dit is twee voordele wat ongeslagtelike voortplantende organismes bo seksueel voortplantende organismes het. In 'n stabiele of voorspelbare omgewing is ongeslagtelike voortplanting 'n effektiewe manier van voortplanting omdat al die nageslag by daardie omgewing aangepas sal wees. In 'n onstabiele of onvoorspelbare omgewing kan spesies wat ongeslagtelik voortplant, in 'n nadeel wees omdat al die nageslag geneties identies is en dalk nie by verskillende toestande aangepas is nie.

    Tydens seksuele voortplanting word die genetiese materiaal van twee individue gekombineer om geneties diverse nageslag te produseer wat van hul ouers verskil. Daar word vermoed dat die genetiese diversiteit van seksueel geproduseerde nageslag aan seksueel voortplantende individue groter fiksheid gee omdat meer van hul nageslag in 'n onvoorspelbare of veranderende omgewing kan oorleef en voortplant. Spesies wat seksueel voortplant (en afsonderlike geslagte het) moet twee verskillende tipes individue onderhou, mannetjies en wyfies. Slegs die helfte van die bevolking (wyfies) kan die nageslag voortbring, so minder nageslag sal geproduseer word in vergelyking met ongeslagtelike voortplanting. Dit is 'n nadeel van seksuele voortplanting in vergelyking met ongeslagtelike voortplanting.

    Ongeslagtelike voortplanting

    Ongeslagtelike voortplanting vind plaas in prokariotiese mikroörganismes (bakterieë en archaea) en in baie eukariotiese, eensellige en veelsellige organismes. Daar is verskeie maniere waarop diere ongeslagtelik voortplant, waarvan die besonderhede tussen individuele spesies verskil.

    Splyting

    Splyting, ook genoem binêre splitsing, vind plaas in sommige ongewerwelde, veelsellige organismes. Dit is in sekere opsigte analoog aan die proses van binêre splitsing van eensellige prokariotiese organismes. Die term splitsing word toegepas op gevalle waarin 'n organisme blykbaar homself in twee dele verdeel en, indien nodig, die ontbrekende dele van elke nuwe organisme regenereer. Byvoorbeeld, spesies turbellariese platwurms wat algemeen die planarians genoem word, soos Dugesia dorotocephala, is in staat om hul liggame in kop- en stertstreke te skei en dan die ontbrekende helfte in elk van die twee nuwe organismes te regenereer. Seeanemone (Cnidaria), soos spesies van die genus Anthopleura (Figuur 18.2), sal langs die oraal-aborale as verdeel, en seekomkommers (Echinodermata) van die genus Holothuria, sal verdeel in twee helftes oor die oraal-aborale as en die ander helfte in elk van die resulterende individue regenereer.

    Ontluikende

    Ontluiking is 'n vorm van ongeslagtelike voortplanting wat voortspruit uit die uitgroei van 'n deel van die liggaam wat lei tot 'n skeiding van die "knop" van die oorspronklike organisme en die vorming van twee individue, een kleiner as die ander. Bot kom algemeen voor by sommige ongewerwelde diere soos hidras en korale. By hidras vorm 'n knop wat tot 'n volwassene ontwikkel en van die hoofliggaam wegbreek (Figuur 18.3).

    Konsepte in Aksie

    Kyk na hierdie video om 'n hidra te sien ontluikende.

    Fragmentasie

    Fragmentasie is die opbreek van 'n individu in dele gevolg deur wedergeboorte. As die dier in staat is om te fragmenteer, en die dele is groot genoeg, sal 'n aparte individu uit elke deel hergroei. Fragmentasie kan voorkom deur toevallige skade, skade deur roofdiere, of as 'n natuurlike vorm van voortplanting. Voortplanting deur fragmentasie word waargeneem in sponse, sommige cnidarians, turbellarians, stekelhuidiges en annelide. In sommige seesterre kan 'n nuwe individu uit 'n gebreekte arm en 'n stuk van die sentrale skyf geregenereer word. Hierdie seester (Figuur 18.4) is besig om 'n volledige seester te laat groei uit 'n arm wat afgesny is. Dit is bekend dat visserswerkers probeer om die seesterre dood te maak wat hul mossel- of oesterbeddings eet deur hulle in die helfte te sny en terug in die see te gooi. Ongelukkig vir die werkers kan die twee dele elk 'n nuwe helfte regenereer, wat tot gevolg het dat twee keer soveel seesterre op die oesters en mossels prooi.

    Partenogenese

    Parthenogenese is 'n vorm van ongeslagtelike voortplanting waarin 'n eiersel tot 'n individu ontwikkel sonder om bevrug te word. Die gevolglike nageslag kan óf haploïed óf diploïed wees, afhangende van die proses in die spesie. Parthenogenese vind plaas by ongewerwelde diere soos watervlooie, rotifers, plantluise, stokinsekte en miere, wespe en bye. Miere, bye en wespe gebruik parthenogenese om haploïede mannetjies (drone) te produseer. Die diploïede wyfies (werkers en koninginne) is die resultaat van 'n bevrugte eiersel.

    Sommige gewerwelde diere—soos sekere reptiele, amfibieë en visse—plant ook voort deur partenogenese. Parthenogenese is waargeneem in spesies waarin die geslagte in terrestriële of mariene dieretuine geskei is. Twee vroulike Komodo-drake, 'n hamerkophaai en 'n swarttophaai het parthenogeniese kleintjies voortgebring wanneer die wyfies van mannetjies geïsoleer is. Dit is moontlik dat die ongeslagtelike voortplanting wat waargeneem is in reaksie op ongewone omstandighede plaasgevind het en normaalweg nie sou plaasvind nie.

    Seksuele voortplanting

    Seksuele voortplanting is die kombinasie van voortplantingselle van twee individue om geneties unieke nageslag te vorm. Die aard van die individue wat die twee soorte gamete produseer, kan verskil, met byvoorbeeld aparte geslagte of albei geslagte in elke individu. Geslagsbepaling, die meganisme wat bepaal in watter geslag 'n individu ontwikkel, kan ook verskil.

    Hermafroditisme

    Hermafroditisme kom voor by diere waar een individu beide manlike en vroulike voortplantingstelsels het. Ongewerwelde diere soos erdwurms, slakke, lintwurms en slakke (Figuur 18.5) is dikwels hermafrodities. Hermafrodiete kan selfbevrug, maar tipies sal hulle met 'n ander van hul spesie paar, mekaar bevrug en albei produseer nageslag. Selfbevrugting is meer algemeen by diere wat beperkte beweeglikheid het of nie beweeglik is nie, soos brande en mossels. Baie spesies het spesifieke meganismes in plek om selfbevrugting te voorkom, want dit is 'n uiterste vorm van inteling en produseer gewoonlik minder fikse nageslag.

    Geslagsbepaling

    Soogdiergeslag word geneties bepaal deur die kombinasie van X- en Y-chromosome. Individue wat homosigoties is vir X (XX) is vroulik en heterosigotiese individue (XY) is manlik. By soogdiere veroorsaak die teenwoordigheid van 'n Y-chromosoom die ontwikkeling van manlike eienskappe en die afwesigheid daarvan lei tot vroulike eienskappe. Die XY-stelsel word ook in sommige insekte en plante aangetref.

    Voëlgeslagbepaling is afhanklik van die kombinasie van Z- en W-chromosome. Homosigoties vir Z (ZZ) lei tot 'n mannetjie en heterosigoties (ZW) lei tot 'n wyfie. Let op dat hierdie stelsel die teenoorgestelde van die soogdierstelsel is, want by voëls is die wyfie die geslag met die verskillende geslagschromosome. Die W blyk noodsaaklik te wees in die bepaling van die geslag van die individu, soortgelyk aan die Y-chromosoom in soogdiere. Sommige visse, skaaldiere, insekte (soos skoenlappers en motte) en reptiele gebruik die ZW-stelsel.

    Meer ingewikkelde chromosomale geslagsbepalende stelsels bestaan ​​ook. Sommige swaardstertvisse het byvoorbeeld drie geslagschromosome in 'n populasie.

    Die geslag van sommige ander spesies word nie deur chromosome bepaal nie, maar deur een of ander aspek van die omgewing. Geslagsbepaling in krokodille, sommige skilpaaie en tuataras, byvoorbeeld, is afhanklik van die temperatuur gedurende die middel derde van eierontwikkeling. Dit word na verwys as omgewingsgeslagbepaling, of meer spesifiek, as temperatuurafhanklike geslagsbepaling. In baie skilpaaie produseer koeler temperature tydens eierbroeiing mannetjies en warm temperature produseer wyfies, terwyl in baie ander spesies skilpaaie die omgekeerde waar is. By sommige krokodille en sommige skilpaaie produseer matige temperature mannetjies en beide warm en koel temperature produseer wyfies.

    Individue van sommige spesies verander hul geslag gedurende hul lewens, en skakel van die een na die ander. As die individu eerstens vroulik is, word dit protogynie of "eerste vroulik" genoem; as dit eerste manlik is, word dit protandry of "eerste mannetjie" genoem. Oesters word manlik gebore, groei in grootte en word vroulik en lê eiers. Die lipvisse, 'n familie van rifvisse, is almal opeenvolgende hermafrodiete. Sommige van hierdie spesies leef in nou gekoördineerde skole met 'n dominante mannetjie en 'n groot aantal kleiner wyfies. As die mannetjie sterf, word 'n wyfie in grootte, verander van geslag en word die nuwe dominante mannetjie.

    Bevrugting

    Die samesmelting van 'n sperm en 'n eiersel is 'n proses wat bevrugting genoem word. Dit kan óf binne (interne bevrugting) óf buite (eksterne bevrugting) die liggaam van die wyfie plaasvind. Mense verskaf 'n voorbeeld van eersgenoemde, terwyl paddavoortplanting 'n voorbeeld van laasgenoemde is.

    Eksterne bevrugting

    Uitwendige bevrugting vind gewoonlik plaas in akwatiese omgewings waar beide eiers en sperm in die water vrygestel word. Nadat die sperm die eiersel bereik het, vind bevrugting plaas. Die meeste eksterne bevrugting vind plaas tydens die paaiproses waar een of meer wyfies hul eiers vrystel en die mannetjie(s) sperm in dieselfde area vrystel, op dieselfde tyd. Die paai kan veroorsaak word deur omgewingseine, soos watertemperatuur of die lengte van daglig. Byna alle visse kuit, so ook skaaldiere (soos krappe en garnale), weekdiere (soos oesters), inkvis en stekelhuidjies (soos see-egels en seekomkommers). Hersien na "Paddas, korale, inkvisse en seekatte kuit ook (Figuur 18.6).

    Inwendige bevrugting

    Inwendige bevrugting vind die meeste by landdiere plaas, hoewel sommige waterdiere ook hierdie metode gebruik. Inwendige bevrugting kan plaasvind deurdat die mannetjie tydens paring sperm direk in die wyfie neersit. Dit kan ook voorkom deur die manlike sperm in die omgewing af te lê, gewoonlik in 'n beskermende struktuur, wat 'n wyfie optel om die sperm in haar voortplantingskanaal te deponeer. Daar is drie maniere waarop nageslag na interne bevrugting geproduseer word. In ovipariteit word bevrugte eiers buite die wyfie se liggaam gelê en ontwikkel daar, en ontvang voeding van die eiergeel wat deel is van die eier (Figuur 18.7)a). Dit kom voor by sommige beenvisse, sommige reptiele, 'n paar kraakbeenvisse, sommige amfibieë, 'n paar soogdiere en alle voëls. Die meeste nie-voëlreptiele en insekte produseer leeragtige eiers, terwyl voëls en sommige skilpaaie eiers produseer met hoë konsentrasies kalsiumkarbonaat in die dop, wat hulle hard maak. Hoender eiers is 'n voorbeeld van 'n harde dop. Die eiers van die eierlêende soogdiere soos die platypus en echidna is leeragtig.

    In ovovipariteit word bevrugte eiers in die wyfie behou, en die embrio kry sy voeding uit die eiergeel. Die eiers word in die wyfie se liggaam behou totdat hulle binne-in haar uitbroei, of sy lê die eiers net voor hulle uitbroei. Hierdie proses help om die eiers te beskerm totdat dit uitbroei. Dit kom voor by sommige beenvisse (soos die platvis Xiphophorus maculatus, Figuur 18.7b), sommige haaie, akkedisse, sommige slange (kousebandslang Thamnophis sirtalis), sommige adders en sommige ongewerwelde diere (Madagaskar sisende kakkerlak Gromphadorhina portentosa).

    In vivipariteit word die kleintjies lewendig gebore. Hulle kry hul voeding van die wyfie en word in verskillende toestande van volwassenheid gebore. Dit kom by die meeste soogdiere voor (Figuur 18.7c), 'n paar kraakbeenvisse en 'n paar reptiele.


    Diereproduksie en die eier & # 8211 Begeleide leer

    Ek het hierdie aktiwiteit vir my eerstejaarsbiologieklas tydens die pandemie van 2020 ontwerp. My doel was om 'n oorsig te gee van hoe gewerwelde groepe voortplant. Studente in die verlede sou fokus op die amniote-eier as deel van eenheid op voëls en reptiele. Ek sal die amnion eierkleursel toewys as 'n manier vir studente om die strukture van die eier te leer, soos die amnion, chorion, allantois en dooier.

    Die Eyewitness-videoreeks het 'n wonderlike episode oor voëls en die amniote-eier wat nou op Youtube beskikbaar is. Ek het selfs 'n werkblad om daarmee saam te gaan, alhoewel Edpuzzle ook 'n wonderlike toepassing is om studente te kry om toegewysde video's te kyk.

    Hierdie begeleide leeraktiwiteit is 'n interaktiewe verkenning van voortplanting in verskillende dieregroepe. Dit begin by die verskil tussen interne en eksterne bevrugting. Ek gebruik boeiende grafika, soos gif's om studente se aandag op belangrike (of wonderlike) konsepte te fokus. Swemsalm wys byvoorbeeld dat donkerrooi kleur die sleutel kan wees om 'n maat te lok.

    Vervolgens vergelyk studente drie tipes voortplantingstrategieë. Sommige diere, soos slange, lê eiers, terwyl sommige diere eiers in hul liggame behou. Soogdiere, soos mense, voed die eier in die baarmoeder. Ek wil graag hê dat studente moet verstaan ​​dat daar ooreenkomste in al hierdie strategieë is. Alhoewel die meeste soogdiere nie eiers lê nie, behou hulle sommige van die eierkenmerke, soos die amnion.

    In latere skyfies benoem studente 'n beeld van die amnioteier gebaseer op die beskrywings. 'n Invulskyfie bevat die beskrywings van wat elke membraan doen. In 'n ander skyfie sleep studente etikette na 'n prent.

    In die laaste skyfie moet studente sintetiseer wat hulle geleer het om 'n Venn-diagram te skep wat soogdierreproduksie met voëlreproduksie vergelyk. ’n Prettige manier om die eenheid meer interaktief te maak, is om “reptiel”-eiers te skep deur voëleiers in asyn te week. Dit sal die kalsium uit die dop verwyder en dit sag en buigsaam maak.

    In die verlede het ek ook hoendereiers uitgebroei. Dit kan egter 'n groot projek wees, en jy sal 'n broeikas en bevrugte eiers benodig, plus 'n plek om te gaan met die kuikens wat uitbroei.


    Klassifikasie kenmerke van diere

    Diere word geklassifiseer volgens morfologiese en ontwikkelingskenmerke, soos 'n liggaamsplan. Met die uitsondering van sponse, is die diereliggaamplan simmetries. Dit beteken dat hul verspreiding van liggaamsdele langs 'n as gebalanseer is. Bykomende kenmerke wat bydra tot diereklassifikasie sluit in die aantal weefsellae wat tydens ontwikkeling gevorm word, die teenwoordigheid of afwesigheid van 'n interne liggaamsholte en ander kenmerke van embriologiese ontwikkeling.


    18: Diereproduksie en -ontwikkeling - Biologie

    Die veld van biologie is 'n diverse een wat die studie van organismes van die klein en eenvoudige tot die groot en komplekse insluit. Van biologiese molekules tot biome, die een tema wat konsekwent bly, is evolusie. Almal spesies van lewende organismes afstam van 'n gemeenskaplike voorouer. Alhoewel dit mag lyk asof lewende dinge vandag baie dieselfde bly, is dit nie die geval nie. Evolusie is eintlik 'n voortdurende proses. Boonop word nuwe spesies gereeld ontdek. Wetenskaplikes het byvoorbeeld 'n metode gebruik wat fluoresserend genoem word in situ hibridisasie, wat fluoresserende probes gebruik om spesifieke gene op chromosome op te spoor, om 'n groen seeslak te ontdek wat fotosintese kan uitvoer net soos 'n plant. //cnx.org/contents/ Hierdie e-posadres word teen spambotte beskerm. Jy het JavaScript nodig om dit te sien. :[email protected]/Inleiding#footnote1">1 Die slak verkry gene wat met fotosintese verband hou van die alge wat hy eet deur 'n proses wat horisontale geenoordrag genoem word. In hierdie proses kan gene direk van een sel na 'n ander oorgedra word. Die alge-gene kodeer vir produkte wat chloroplaste herstel en in stand hou wat deur die slak geëet word. Jy kan meer daaroor lees op hierdie webwerf.

    Voetnotas

    • Jy is hier:  
    • Tuis
    • Andover Biologie Departement Handboeke
    • Openstax Biologie vir AP-kursusse (handboek vir Bio58x-volgorde)
    • Bio582
    • 22.2 Struktuur van Prokariote

    Hierdie teks is gebaseer op Openstax Biology for AP Courses, Senior Bydraende Skrywers Julianne Zedalis, The Bishop's School in La Jolla, CA, John Eggebrecht, Cornell University Bydraende Skrywers Yael Avissar, Rhode Island College, Jung Choi, Georgia Institute of Technology, Jean DeSaix , Universiteit van Noord-Carolina by Chapel Hill, Vladimir Jurukovski, Suffolk County Community College, Connie Rye, East Mississippi Community College, Robert Wise, Universiteit van Wisconsin, Oshkosh

    Hierdie werk is gelisensieer onder 'n Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported-lisensie, sonder bykomende beperkings


    Inhoud

    Sommige spesies reproduseer uitsluitlik deur partenogenese (soos die bdelloide rotifers), terwyl ander tussen seksuele voortplanting en partenogenese kan wissel. Dit word fakultatiewe partenogenese genoem (ander terme is sikliese partenogenese, heterogamie [9] [10] of heterogonie [11] [12] ). Die oorskakeling tussen seksualiteit en partenogenese in sulke spesies kan veroorsaak word deur die seisoen (luisluise, sommige gal wespe), of deur 'n gebrek aan mannetjies of deur toestande wat vinnige bevolkingsgroei bevorder (rotifers en cladocerans soos Daphnia). By hierdie spesies vind ongeslagtelike voortplanting plaas óf in die somer (plantluise) óf solank toestande gunstig is. Dit is omdat in ongeslagtelike voortplanting 'n suksesvolle genotipe vinnig kan versprei sonder om deur seks verander te word of hulpbronne te mors op manlike nageslag wat nie geboorte sal gee nie. In tye van stres kan nageslag wat deur seksuele voortplanting geproduseer word fikser wees aangesien hulle nuwe, moontlik voordelige geenkombinasies het. Daarbenewens bied seksuele voortplanting die voordeel van meiotiese rekombinasie tussen nie-susterchromosome, 'n proses wat verband hou met die herstel van DNA-dubbelstring-breuke en ander DNA-skade wat deur stresvolle toestande veroorsaak kan word. [13]

    Baie taksa met heterogonie het spesies binne hulle wat die seksuele fase verloor het en nou heeltemal ongeslagtelik is. Baie ander gevalle van verpligte partenogenese (of ginogenese) word gevind onder poliploïede en basters waar die chromosome nie vir meiose kan paar nie.

    Daar word na die produksie van vroulike nageslag deur partenogenese verwys as thelytoky (bv. plantluise) terwyl die produksie van mannetjies deur partenogenese na verwys word as arrhenotoky (bv. bye). Wanneer onbevrugte eiers in beide mans en wyfies ontwikkel, word die verskynsel deuterotokie genoem. [14]

    Partenogenese kan sonder meiose plaasvind deur mitotiese oogenese. Dit word genoem apomiktiese partenogenese. Volwasse eierselle word geproduseer deur mitotiese verdelings, en hierdie selle ontwikkel direk in embrio's. By blomplante kan selle van die gametofiet hierdie proses ondergaan. Die nageslag wat deur apomiktiese partenogenese geproduseer word, is volle klone van hul ma. Voorbeelde sluit plantluise in.

    Partenogenese wat meiose behels, is meer ingewikkeld. In sommige gevalle is die nageslag haploïed (bv. manlike miere). In ander gevalle, gesamentlik genoem outomatiese partenogenese, word die ploïdie op verskillende maniere na diploïdie herstel. Dit is omdat haploïede individue nie lewensvatbaar is in die meeste spesies nie. In outomatiese partenogenese verskil die nageslag van mekaar en van hul moeder. Hulle word genoem halwe klone van hul ma.

    Outomatiese wysiging

    Automixis [15] is 'n term wat verskeie voortplantingsmeganismes dek, waarvan sommige partenogeneties is. [16]

    Diploïdie kan herstel word deur die verdubbeling van die chromosome sonder seldeling voor meiose begin of nadat meiose voltooi is. Dit word na verwys as 'n endomitoties siklus. Dit kan ook gebeur deur die samesmelting van die eerste twee blastomere. Ander spesies herstel hul ploïdie deur die samesmelting van die meiotiese produkte. Die chromosome mag nie by een van die twee anafases skei nie (genoem restitusionele meiose) of die kerne wat geproduseer word, kan saamsmelt of een van die poolliggame kan op 'n stadium tydens sy rypwording met die eiersel saamsmelt.

    Sommige skrywers beskou alle vorme van outomixis as seksueel aangesien dit rekombinasie behels. Baie ander klassifiseer die endomitotiese variante as ongeslagtelik en beskou die gevolglike embrio's partenogeneties. Onder hierdie outeurs hang die drempel vir die klassifikasie van outomixis as 'n seksuele proses af van wanneer die produkte van anafase I of van anafase II saamgevoeg word. Die maatstaf vir "seksualiteit" wissel van alle gevalle van restitusionele meiose, [17] tot dié waar die kerne saamsmelt of tot slegs dié waar gamete volwasse is ten tyde van samesmelting. [16] Daardie gevalle van outomixis wat as seksuele voortplanting geklassifiseer word, word vergelyk met selfbevrugting in hul meganisme en gevolge.

    Die genetiese samestelling van die nageslag hang af van watter tipe apomixis plaasvind. Wanneer endomitose voorkom voor meiose [18] [19] of wanneer sentrale samesmelting plaasvind (restitusionele meiose van anafase I of die samesmelting van sy produkte), kry die nageslag al [18] [20] tot meer as die helfte van die moeder se genetiese materiaal en heterosigositeit word meestal bewaar [21] (as die moeder twee allele vir 'n lokus, is dit waarskynlik dat die nageslag albei sal kry). Dit is omdat in anafase I die homoloë chromosome geskei word. Heterosigositeit word nie heeltemal bewaar wanneer oorkruising in sentrale samesmelting plaasvind nie. [22] In die geval van pre-meiotiese verdubbeling vind rekombinasie -as dit gebeur- tussen identiese susterchromatiede plaas. [18]

    As terminale samesmelting (restitusionele meiose van anafase II of die samesmelting van sy produkte) voorkom, is 'n bietjie meer as die helfte van die moeder se genetiese materiaal in die nageslag teenwoordig en die nageslag is meestal homosigoties. [23] Dit is omdat die susterchromatiede by anafase II geskei is en watter heterosigositeit ook al teenwoordig is, is as gevolg van oorkruising. In die geval van endomitose na meiose is die nageslag heeltemal homosigoties en het slegs die helfte van die moeder se genetiese materiaal.

    Dit kan daartoe lei dat partenogenetiese nageslag uniek van mekaar en van hul ma is.

    Geslag van die nageslag Edit

    In apomiktiese partenogenese is die nageslag klone van die moeder en is dus (behalwe vir plantluise) gewoonlik vroulik. In die geval van plantluise is parthenogeneties geproduseerde mannetjies en wyfies klone van hul moeder behalwe dat die mannetjies een van die X-chromosome (XO) ontbreek. [24]

    Wanneer meiose betrokke is, sal die geslag van die nageslag afhang van die tipe geslagsbepalingstelsel en die tipe apomixis. By spesies wat die XY geslagsbepalingstelsel gebruik, sal partenogenetiese nageslag twee X-chromosome hê en vroulik wees. In spesies wat die ZW geslagsbepalingstelsel gebruik, kan die nageslag genotipe een van ZW (vroulik), [20] [21] ZZ (manlik) of WW (nie-lewensvatbaar in die meeste spesies [23] maar 'n vrugbare, [ twyfelagtig – bespreek ] lewensvatbare wyfie in 'n paar (bv. boas)). [23] ZW-nageslag word geproduseer deur endoreplikasie voor meiose of deur sentrale samesmelting. [20] [21] ZZ- en WW-nageslag kom of deur terminale samesmelting [23] of deur endomitose in die eiersel voor.

    In poliploïede verpligte parthenogene soos die sweepstertakkedis, is al die nageslag vroulik. [19]

    By baie hymenoptera-insekte soos heuningbye word vroulike eiers seksueel geproduseer deur sperm van 'n hommeltuigvader te gebruik, terwyl die produksie van verdere hommeltuie (mannetjies) afhang van die koningin (en soms werkers) wat onbevrugte eiers produseer. Dit beteken dat wyfies (werkers en koninginne) altyd diploïed is, terwyl mannetjies (drone) altyd haploïed is, en partenogeneties geproduseer word.

    Fakultatiewe wysiging

    Fakultatiewe partenogenese is die term vir wanneer 'n wyfie nageslag óf seksueel óf via ongeslagtelike voortplanting kan produseer. [25] Fakultatiewe partenogenese is uiters skaars van aard, met slegs enkele voorbeelde van dieretaksa wat tot fakultatiewe partenogenese in staat is. [25] Een van die bekendste voorbeelde van taksa wat fakultatiewe partenogenese vertoon, is vermoedelik meivlieë, dit is die verstek voortplantingsmodus van alle spesies in hierdie insekorde. [26] Daar word geglo dat fakultatiewe partenogenese 'n reaksie is op 'n gebrek aan 'n lewensvatbare mannetjie. 'n Wyfie kan fakultatiewe partenogenese ondergaan as 'n mannetjie afwesig is in die habitat of as dit nie in staat is om lewensvatbare nageslag te produseer nie.

    By plantluise produseer 'n generasie wat seksueel deur 'n mannetjie en 'n wyfie verwek word, slegs wyfies. Die rede hiervoor is die nie-toevallige segregasie van die geslagschromosome X en O tydens spermatogenese. [27]

    Fakultatiewe partenogenese word dikwels gebruik om gevalle van spontane partenogenese in normaal seksuele diere te beskryf. [28] Byvoorbeeld, baie gevalle van spontane partenogenese by haaie, sommige slange, Komodo-drake en 'n verskeidenheid mak voëls is wyd toegeskryf aan fakultatiewe partenogenese. [29] Hierdie gevalle is voorbeelde van spontane partenogenese. [25] [28] Die voorkoms van sulke ongeslagtelike geproduseerde eiers by seksuele diere kan verklaar word deur 'n meiotiese fout, wat lei tot eiers wat via outomixis geproduseer word. [28] [30]

    Verpligte wysiging

    Verpligte partenogenese is die proses waarin organismes uitsluitlik voortplant op ongeslagtelike wyse. [31] Daar is getoon dat baie spesies oor evolusionêre tyd na verpligte partenogenese oorgaan. Goed gedokumenteerde oorgange na verpligte partenogenese is gevind in talle metazoïese taksa, al is dit deur hoogs diverse meganismes. Hierdie oorgange vind dikwels plaas as gevolg van inteling of mutasie binne groot populasies. [32] Daar is 'n aantal gedokumenteerde spesies, spesifiek salamanders en geitjies, wat staatmaak op verpligte partenogenese as hul hoofmetode van voortplanting. As sodanig is daar meer as 80 spesies unisex-reptiele (meestal akkedisse maar insluitend 'n enkele slangspesie), amfibieë en visse in die natuur waarvoor mans nie meer deel van die voortplantingsproses is nie. [33] 'n Wyfie sal 'n eiersel produseer met 'n volle stel (twee stelle gene) wat uitsluitlik deur die moeder verskaf word. Dus is 'n mannetjie nie nodig om sperm te verskaf om die eiersel te bevrug nie. Hierdie vorm van ongeslagtelike voortplanting word in sommige gevalle beskou as 'n ernstige bedreiging vir biodiversiteit vir die daaropvolgende gebrek aan geenvariasie en potensieel verminderde fiksheid van die nageslag. [31]

    Daar word gevind dat sommige ongewerwelde spesies wat (gedeeltelike) geslagtelike voortplanting in hul oorspronklike verspreidingsgebied het, slegs deur partenogenese voortplant in gebiede waarin hulle ingevoer is. [34] [35] Om slegs op partenogenetiese voortplanting staat te maak het verskeie voordele vir 'n indringerspesie: dit vermy die behoefte vir individue in 'n baie yl aanvanklike populasie om na maats te soek, en 'n uitsluitlik vroulike geslagsverspreiding laat 'n populasie toe om te vermeerder en meer binne te val. vinnig, moontlik tot twee keer so vinnig. Voorbeelde sluit in verskeie plantluisspesies [34] en die wilgersaagvlieg, Nematus oligospilus, wat seksueel is in sy inheemse Holarktiese habitat maar partenogeneties waar dit in die Suidelike Halfrond ingevoer is. [35]

    Daar word gesien dat partenogenese natuurlik voorkom in plantluise, Daphnia, rotifers, nematodes en sommige ander ongewerwelde diere, asook in baie plante. Onder gewerwelde diere is dit net bekend dat streng partenogenese slegs by akkedisse, slange, [36] voëls [37] en haaie voorkom, [38] met visse, amfibieë en reptiele wat verskeie vorme van ginogenese en hibridogenese ('n onvolledige vorm van partenogenese) vertoon. [39] Die eerste vroulike (eenslagtige) voortplanting by gewerwelde diere is in die visse beskryf Poecilia formosa in 1932. [40] Sedertdien is minstens 50 spesies eenslagtige gewerwelde diere beskryf, waaronder minstens 20 visse, 25 akkedisse, 'n enkele slangspesie, paddas en salamanders. [39] Ander gewoonlik seksuele spesies kan soms die Komodo-draak partenogeneties voortplant en hamerkop- en swartpunthaaie is onlangse toevoegings tot die bekende lys van spontane partenogenetiese gewerwelde diere. Soos met alle tipes ongeslagtelike voortplanting, is daar beide koste (lae genetiese diversiteit en dus vatbaarheid vir nadelige mutasies wat mag voorkom) en voordele (voortplanting sonder die behoefte aan 'n man) verbonde aan partenogenese.

    Parthenogenese word onderskei van kunsmatige dierekloning, 'n proses waar die nuwe organisme noodwendig geneties identies is aan die selskenker. By kloning word die kern van 'n diploïede sel van 'n skenker-organisme in 'n eiersel met ontkieming geplaas en die sel word dan gestimuleer om voortgesette mitose te ondergaan, wat lei tot 'n organisme wat geneties identies aan die skenker is. Parthenogenese is anders deurdat dit afkomstig is van die genetiese materiaal wat in 'n eiersel voorkom en die nuwe organisme is nie noodwendig geneties identies aan die ouer nie.

    Partenogenese kan bereik word deur 'n kunsmatige proses soos hieronder beskryf onder die bespreking van soogdiere.

    Oomycetes Edit

    Apomiksis kan glo voorkom in Phytophthora, [41] 'n oomyset. Oospore van 'n eksperimentele kruising is ontkiem, en sommige van die nageslag was geneties identies aan een of ander ouer, wat impliseer dat meiose nie plaasgevind het nie en die oospore ontwikkel het deur partenogenese.

    Fluweelwurms Edit

    Geen mannetjies van Epiperipatus imthurni gevind is, en monsters van Trinidad is getoon om parthenogeneties voort te plant. Hierdie spesie is die enigste bekende fluweelwurm wat via partenogenese voortplant. [42]

    Rotifers wysig

    In bdelloide rotifers reproduseer wyfies uitsluitlik deur partenogenese (verpligte partenogenese), [43] terwyl wyfies in monogonon-rotifers kan wissel tussen seksuele en ongeslagtelike voortplanting (sikliese partenogenese). Ten minste in een normaal sikliese partenogenetiese spesie kan verpligte partenogenese geërf word: 'n resessiewe alleel lei tot verlies van seksuele voortplanting in homosigotiese nageslag. [44]

    Platwurms Edit

    Ten minste twee spesies in die genus Dugesia, platwurms in die Turbellaria-onderafdeling van die filum Platyhelminthes, sluit poliploïede individue in wat voortplant deur partenogenese. [45] Hierdie tipe partenogenese vereis paring, maar die sperm dra nie by tot die genetika van die nageslag nie (die partenogenese is pseudogaam, alternatiewelik na verwys as ginogeneties). 'n Komplekse siklus van parings tussen diploïede seksuele en poliploïede partenogenetiese individue produseer nuwe partenogenetiese lyne.

    Slakke wysig

    Verskeie spesies partenogenetiese buikpotiges is bestudeer, veral met betrekking tot hul status as indringerspesies. Sulke spesies sluit in die Nieu-Seelandse modderslak (Potamopyrgus antipodarum), [46] die rooirand melania (Melanoides tuberculata), [47] en die Gewatteerde melania (Tarebia granifera). [48]

    Insekte wysig

    Parthenogenese in insekte kan 'n wye reeks meganismes dek. [49] Die nageslag wat deur partenogenese geproduseer word, kan van beide geslagte wees, slegs vroulik (thelytoky, bv. plantluise en sommige hymenopterans [50] ) of slegs manlik (arrhenotoky, bv. meeste hymenoptera). Beide ware partenogenese en pseudogamie (ginogenese of spermafhanklike partenogenese) is bekend om te voorkom. [25] Die eierselle kan, afhangende van die spesie, geproduseer word sonder meiose (apomikties) of deur een van die verskeie outomatiese meganismes.

    'n Verwante verskynsel, poliembrionie, is 'n proses wat veelvuldige klonale nageslag uit 'n enkele eiersel produseer. Dit is bekend in sommige hymenopteran-parasitoïede en in Strepsiptera. [49]

    By outomatiese spesies kan die nageslag haploïed of diploïed wees. Diploïede word geproduseer deur verdubbeling of samesmelting van gamete na meiose. Fusion is seen in the Phasmatodea, Hemiptera (Aleurodids and Coccidae), Diptera, and some Hymenoptera. [49]

    In addition to these forms is hermaphroditism, where both the eggs and sperm are produced by the same individual, but is not a type of parthenogenesis. This is seen in three species of Icerya scale insects. [49]

    Parasitic bacteria like Wolbachia have been noted to induce automictic thelytoky in many insect species with haplodiploid systems. They also cause gamete duplication in unfertilized eggs causing them to develop into female offspring. [49]

    Among species with the haplo-diploid sex-determination system, such as hymenopterans (ants, bees and wasps) and thysanopterans (thrips), haploid males are produced from unfertilized eggs. Usually, eggs are laid only by the queen, but the unmated workers may also lay haploid, male eggs either regularly (e.g. stingless bees) or under special circumstances. An example of non-viable parthenogenesis is common among domesticated honey bees. The queen bee is the only fertile female in the hive if she dies without the possibility of a viable replacement queen, it is not uncommon for the worker bees to lay eggs. This is a result of the lack of the queen's pheromones and the pheromones secreted by uncapped brood, which normally suppress ovarian development in workers. Worker bees are unable to mate, and the unfertilized eggs produce only drones (males), which can mate only with a queen. Thus, in a relatively short period, all the worker bees die off, and the new drones follow if they have not been able to mate before the collapse of the colony. This behavior is believed to have evolved to allow a doomed colony to produce drones which may mate with a virgin queen and thus preserve the colony's genetic progeny.

    A few ants and bees are capable of producing diploid female offspring parthenogenetically. These include a honey bee subspecies from South Africa, Apis mellifera capensis, where workers are capable of producing diploid eggs parthenogenetically, and replacing the queen if she dies other examples include some species of small carpenter bee, (genus Ceratina). Many parasitic wasps are known to be parthenogenetic, sometimes due to infections by Wolbachia.

    The workers in five [22] ant species and the queens in some ants are known to reproduce by parthenogenesis. In Cataglyphis cursor, a European formicine ant, the queens and workers can produce new queens by parthenogenesis. The workers are produced sexually. [22]

    In Central and South American electric ants, Wasmannia auropunctata, queens produce more queens through automictic parthenogenesis with central fusion. Sterile workers usually are produced from eggs fertilized by males. In some of the eggs fertilized by males, however, the fertilization can cause the female genetic material to be ablated from the zygote. In this way, males pass on only their genes to become fertile male offspring. This is the first recognized example of an animal species where both females and males can reproduce clonally resulting in a complete separation of male and female gene pools. [51] As a consequence, the males will only have fathers and the queens only mothers, while the sterile workers are the only ones with both parents of both genders.

    These ants get both the benefits of both asexual and sexual reproduction [22] [51] —the daughters who can reproduce (the queens) have all of the mother's genes, while the sterile workers whose physical strength and disease resistance are important are produced sexually.

    Other examples of insect parthenogenesis can be found in gall-forming aphids (e.g., Pemphigus betae), where females reproduce parthenogenetically during the gall-forming phase of their life cycle and in grass thrips. In the grass thrips genus Aptinothrips there have been, despite the very limited number of species in the genus, several transitions to asexuality. [52]

    Crustaceans Edit

    Crustacean reproduction varies both across and within species. The water flea Daphnia pulex alternates between sexual and parthenogenetic reproduction. [53] Among the better-known large decapod crustaceans, some crayfish reproduce by parthenogenesis. "Marmorkrebs" are parthenogenetic crayfish that were discovered in the pet trade in the 1990s. [54] Offspring are genetically identical to the parent, indicating it reproduces by apomixis, i.e. parthenogenesis in which the eggs did not undergo meiosis. [55] Spinycheek crayfish (Orconectes limosus) can reproduce both sexually and by parthenogenesis. [56] The Louisiana red swamp crayfish (Procambarus clarkii), which normally reproduces sexually, has also been suggested to reproduce by parthenogenesis, [57] although no individuals of this species have been reared this way in the lab. Artemia parthenogenetica is a species or series of populations of parthenogenetic brine shrimps. [58]

    Spiders Edit

    At least two species of spiders in the family Oonopidae (goblin spiders), Heteroonops spinimanus en Triaeris stenaspis, are thought to be parthenogenetic, as no males have ever been collected. Parthenogenetic reproduction has been demonstrated in the laboratory for T. stenaspis. [59]

    Sharks Edit

    Parthenogenesis in sharks has been confirmed in at least three species, the bonnethead, [38] the blacktip shark, [60] and the zebra shark, [61] and reported in others.

    A bonnethead, a type of small hammerhead shark, was found to have produced a pup, born live on December 14, 2001 at Henry Doorly Zoo in Nebraska, in a tank containing three female hammerheads, but no males. The pup was thought to have been conceived through parthenogenesis. The shark pup was apparently killed by a stingray within days of birth. [62] The investigation of the birth was conducted by the research team from Queen's University Belfast, Southeastern University in Florida, and Henry Doorly Zoo itself, and it was concluded after DNA testing that the reproduction was parthenogenetic. The testing showed the female pup's DNA matched only one female who lived in the tank, and that no male DNA was present in the pup. The pup was not a twin or clone of her mother, but rather, contained only half of her mother's DNA ("automictic parthenogenesis"). This type of reproduction had been seen before in bony fish, but never in cartilaginous fish such as sharks, until this documentation.

    In the same year, a female Atlantic blacktip shark in Virginia reproduced via parthenogenesis. [63] On October 10, 2008 scientists confirmed the second case of a "virgin birth" in a shark. The Journal of Fish Biology reported a study in which scientists said DNA testing proved that a pup carried by a female Atlantic blacktip shark in the Virginia Aquarium & Marine Science Center contained no genetic material from a male. [60]

    In 2002, two white-spotted bamboo sharks were born at the Belle Isle Aquarium in Detroit. They hatched 15 weeks after being laid. The births baffled experts as the mother shared an aquarium with only one other shark, which was female. The female bamboo sharks had laid eggs in the past. This is not unexpected, as many animals will lay eggs even if there is not a male to fertilize them. Normally, the eggs are assumed to be inviable and are discarded. This batch of eggs was left undisturbed by the curator as he had heard about the previous birth in 2001 in Nebraska and wanted to observe whether they would hatch. Other possibilities had been considered for the birth of the Detroit bamboo sharks including thoughts that the sharks had been fertilized by a male and stored the sperm for a period of time, as well as the possibility that the Belle Isle bamboo shark is a hermaphrodite, harboring both male and female sex organs, and capable of fertilizing its own eggs, but that is not confirmed. [64]

    In 2008, a Hungarian aquarium had another case of parthenogenesis after its lone female shark produced a pup without ever having come into contact with a male shark.

    The repercussions of parthenogenesis in sharks, which fails to increase the genetic diversity of the offspring, is a matter of concern for shark experts, taking into consideration conservation management strategies for this species, particularly in areas where there may be a shortage of males due to fishing or environmental pressures. Although parthenogenesis may help females who cannot find mates, it does reduce genetic diversity.

    In 2011, recurring shark parthenogenesis over several years was demonstrated in a captive zebra shark, a type of carpet shark. [61] [65] DNA genotyping demonstrated that individual zebra sharks can switch from sexual to parthenogenetic reproduction. [66]

    Amfibieë wysig

    Squamata Edit

    Most reptiles of the squamatan order (lizards and snakes) reproduce sexually, but parthenogenesis has been observed to occur naturally in certain species of whiptails, some geckos, rock lizards, [5] [67] [68] Komodo dragons [69] and snakes. [70] Some of these like the mourning gecko Lepidodactylus lugubris, Indo-Pacific house gecko Hemidactylus garnotii, the hybrid whiptails Cnemidophorus, Caucasian rock lizards Darevskia, and the brahminy blindsnake, Indotyphlops braminus are unisexual and obligately parthenogenetic. Other reptiles, such as the Komodo dragon, other monitor lizards, [71] and some species of boas, [8] [23] [72] pythons, [21] [73] filesnakes, [74] [75] gartersnakes [76] and rattlesnakes [77] [78] were previously considered as cases of facultative parthenogenesis, but are in fact cases of accidental parthenogenesis. [28]

    In 2012, facultative parthenogenesis was reported in wild vertebrates for the first time by US researchers amongst captured pregnant copperhead and cottonmouth female pit-vipers. [79] The Komodo dragon, which normally reproduces sexually, has also been found able to reproduce asexually by parthenogenesis. [80] A case has been documented of a Komodo dragon reproducing via sexual reproduction after a known parthenogenetic event, [81] highlighting that these cases of parthenogenesis are reproductive accidents, rather than adaptive, facultative parthenogenesis. [28]

    Some reptile species use a ZW chromosome system, which produces either males (ZZ) or females (ZW). Until 2010, it was thought that the ZW chromosome system used by reptiles was incapable of producing viable WW offspring, but a (ZW) female boa constrictor was discovered to have produced viable female offspring with WW chromosomes. [82]

    Parthenogenesis has been studied extensively in the New Mexico whiptail in the genus Aspidoscelis of which 15 species reproduce exclusively by parthenogenesis. These lizards live in the dry and sometimes harsh climate of the southwestern United States and northern Mexico. All these asexual species appear to have arisen through the hybridization of two or three of the sexual species in the genus leading to polyploid individuals. The mechanism by which the mixing of chromosomes from two or three species can lead to parthenogenetic reproduction is unknown. Recently, a hybrid parthenogenetic whiptail lizard was bred in the laboratory from a cross between an asexual and a sexual whiptail. [83] Because multiple hybridization events can occur, individual parthenogenetic whiptail species can consist of multiple independent asexual lineages. Within lineages, there is very little genetic diversity, but different lineages may have quite different genotypes.

    An interesting aspect to reproduction in these asexual lizards is that mating behaviors are still seen, although the populations are all female. One female plays the role played by the male in closely related species, and mounts the female that is about to lay eggs. This behaviour is due to the hormonal cycles of the females, which cause them to behave like males shortly after laying eggs, when levels of progesterone are high, and to take the female role in mating before laying eggs, when estrogen dominates. Lizards who act out the courtship ritual have greater fecundity than those kept in isolation, due to the increase in hormones that accompanies the mounting. So, although the populations lack males, they still require sexual behavioral stimuli for maksimum reproductive success. [84]

    Some lizard parthenogens show a pattern of geographic parthenogenesis, occupying high mountain areas where their ancestral forms have an inferior competition ability. [85] In Caucasian rock lizards of genus Darevskia, which have six parthenogenetic forms of hybrid origin [67] [68] [86] hybrid parthenogenetic form D. "dahli" has a broader niche than either of its bisexual ancestors and its expansion throughout the Central Lesser Caucasus caused decline of the ranges of both its maternal and paternal species. [87]

    Birds Edit

    Parthenogenesis in birds is known mainly from studies of domesticated turkeys and chickens, although it has also been noted in the domestic pigeon. [37] In most cases the egg fails to develop normally or completely to hatching. [37] [88] The first description of parthenogenetic development in a passerine was demonstrated in captive zebra finches, although the dividing cells exhibited irregular nuclei and the eggs did not hatch. [37]

    Parthenogenesis in turkeys appears to result from a conversion of haploid cells to diploid [88] most embryos produced in this way die early in development. Rarely, viable birds result from this process, and the rate at which this occurs in turkeys can be increased by selective breeding, [89] however male turkeys produced from parthenogenesis exhibit smaller testes and reduced fertility. [90]

    Mammals Edit

    There are no known cases of naturally occurring mammalian parthenogenesis in the wild. Though claims of that happening date back to antiquity, including in humans (for example, Virgin Mary, mother of Jesus), this has never been observed in a controlled environment. Parthenogenetic progeny of mammals would have two X chromosomes, and would therefore be female.

    In 1936, Gregory Goodwin Pincus reported successfully inducing parthenogenesis in a rabbit. [91]

    In April 2004, scientists at Tokyo University of Agriculture used parthenogenesis successfully to create a fatherless mouse. Using gene targeting, they were able to manipulate two imprinted loci H19/IGF2 and DLK1/MEG3 to produce bi-maternal mice at high frequency [92] and subsequently show that fatherless mice have enhanced longevity. [93]

    Induced parthenogenesis in mice and monkeys often results in abnormal development. This is because mammals have imprinted genetic regions, where either the maternal or the paternal chromosome is inactivated in the offspring in order for development to proceed normally. A mammal created by parthenogenesis would have double doses of maternally imprinted genes and lack paternally imprinted genes, leading to developmental abnormalities. It has been suggested [94] that defects in placental folding or interdigitation are one cause of swine parthenote abortive development. As a consequence, research on human parthenogenesis is focused on the production of embryonic stem cells for use in medical treatment, not as a reproductive strategy.

    Use of an electrical or chemical stimulus can produce the beginning of the process of parthenogenesis in the asexual development of viable offspring. [95]

    During oocyte development, high metaphase promoting factor (MPF) activity causes mammalian oocytes to arrest at the metaphase II stage until fertilization by a sperm. The fertilization event causes intracellular calcium oscillations, and targeted degradation of cyclin B, a regulatory subunit of MPF, thus permitting the MII-arrested oocyte to proceed through meiosis.

    To initiate parthenogenesis of swine oocytes, various methods exist to induce an artificial activation that mimics sperm entry, such as calcium ionophore treatment, microinjection of calcium ions, or electrical stimulation. Treatment with cycloheximide, a non-specific protein synthesis inhibitor, enhances parthenote development in swine presumably by continual inhibition of MPF/cyclin B. [96] As meiosis proceeds, extrusion of the second polar is blocked by exposure to cytochalasin B. This treatment results in a diploid (2 maternal genomes) parthenote [94] Parthenotes can be surgically transferred to a recipient oviduct for further development, but will succumb to developmental failure after ≈30 days of gestation. The swine parthenote placentae often appears hypo-vascular: see free image (Figure 1) in linked reference. [94]

    Mense wysig

    On June 26, 2007, International Stem Cell Corporation (ISCC), a California-based stem cell research company, announced that their lead scientist, Dr. Elena Revazova, and her research team were the first to intentionally create human stem cells from unfertilized human eggs using parthenogenesis. The process may offer a way for creating stem cells that are genetically matched to a particular female for the treatment of degenerative diseases that might affect her. In December 2007, Dr. Revazova and ISCC published an article [97] illustrating a breakthrough in the use of parthenogenesis to produce human stem cells that are homozygous in the HLA region of DNA. These stem cells are called HLA homozygous parthenogenetic human stem cells (hpSC-Hhom) and have unique characteristics that would allow derivatives of these cells to be implanted into millions of people without immune rejection. [98] With proper selection of oocyte donors according to HLA haplotype, it is possible to generate a bank of cell lines whose tissue derivatives, collectively, could be MHC-matched with a significant number of individuals within the human population.

    On August 2, 2007, after an independent investigation, it was revealed that discredited South Korean scientist Hwang Woo-Suk unknowingly produced the first human embryos resulting from parthenogenesis. Initially, Hwang claimed he and his team had extracted stem cells from cloned human embryos, a result later found to be fabricated. Further examination of the chromosomes of these cells show indicators of parthenogenesis in those extracted stem cells, similar to those found in the mice created by Tokyo scientists in 2004. Although Hwang deceived the world about being the first to create artificially cloned human embryos, he did contribute a major breakthrough to stem cell research by creating human embryos using parthenogenesis. [99] The truth was discovered in 2007, long after the embryos were created by him and his team in February 2004. This made Hwang the first, unknowingly, to successfully perform the process of parthenogenesis to create a human embryo and, ultimately, a human parthenogenetic stem cell line.

    Helen Spurway, a geneticist specializing in the reproductive biology of the guppy, Lebistes reticulatus, claimed, in 1955, that parthenogenesis, which occurs in the guppy in nature, may also occur (though very rarely) in the human species, leading to so-called "virgin births". This created some sensation among her colleagues and the lay public alike. [100] Sometimes an embryo may begin to divide without fertilisation but it cannot fully develop on its own, so while it may create some skin and nerve cells, it cannot create others (such as skeletal muscle) and becomes a type of benign tumor called an ovarian teratoma. [101] Spontaneous ovarian activation is not rare and has been known about since the 19th century. Some teratomas can even become primitive fetuses (fetiform teratoma) with imperfect heads, limbs and other structures but these are non-viable. However, in 1995 there was a reported case of partial-parthenogenesis a boy was found to have some of his cells (such as white blood cells) to be lacking in any genetic content from his father. Scientists believe that in the boy's case, an unfertilised egg began to self-divide but then had some (but not all) of its cells fertilised by a sperm cell this must have happened early in development, as self-activated eggs quickly lose their ability to be fertilised. The unfertilised cells eventually duplicated their DNA, boosting their chromosomes to 46. When the unfertilised cells hit a developmental block, the fertilised cells took over and developed that tissue. The boy had asymmetrical facial features and learning difficulties but was otherwise healthy. This would make him a parthenogenetic chimera (a child with two cell lineages in his body). [102] While over a dozen similar cases have been reported since then (usually discovered after the patient demonstrated clinical abnormalities), there have been no scientifically confirmed reports of a non-chimeric, clinically healthy human parthenote (i.e. produced from a single, parthenogenetic-activated oocyte). [101]

    Gynogenesis Edit

    A form of asexual reproduction related to parthenogenesis is gynogenesis. Here, offspring are produced by the same mechanism as in parthenogenesis, but with the requirement that the egg merely be stimulated by the teenwoordigheid of sperm in order to develop. However, the sperm cell does not contribute any genetic material to the offspring. Since gynogenetic species are all female, activation of their eggs requires mating with males of a closely related species for the needed stimulus. Some salamanders of the genus Ambystoma are gynogenetic and appear to have been so for over a million years. It is believed [ deur wie? ] that the success of those salamanders may be due to rare fertilization of eggs by males, introducing new material to the gene pool, which may result from perhaps only one mating out of a million. In addition, the amazon molly is known to reproduce by gynogenesis. [103]

    Hybridogenesis Edit

    Hybridogenesis is a mode of reproduction of hybrids. Hybridogenetic hybrids (for example AB genome), usually females, during gametogenesis exclude one of parental genomes (A) and produce gametes with unrecombined [104] genome of second parental species (B), instead of containing mixed recombined parental genomes. First genome (A) is restored by fertilization of these gametes with gametes from the first species (AA, sexual host, [104] usually male). [104] [105] [106]

    So hybridogenesis is not completely asexual, but instead hemiclonal: half of genome is passed to the next generation clonally, unrecombined, intact (B), other half sexually, recombined (A). [104] [107]

    This process continues, so that each generation is half (or hemi-) clonal on the mother's side and has half new genetic material from the father's side.

    This form of reproduction is seen in some live-bearing fish of the genus Poeciliopsis [105] [108] as well as in some of the Pelophylax spp. ("green frogs" or "waterfrogs"):


    Kyk die video: Životni ciklus životinja (September 2022).


Kommentaar:

  1. Bashura

    Toegegee, dit is 'n merkwaardige antwoord

  2. Jocheved

    Aantreklike vraag

  3. Vuzilkree

    Daarin is iets. I thank for the information. Ek het dit nie geweet nie.



Skryf 'n boodskap